Hier mal RDAS und SALT Daten Quick and Dirty überlagert. Die Kurven laufen später auseinander.
Der Grund dafür würde mich interessieren. Ev. triggern die Beiden zu unterschiedlichen Zeitpunkten, was aufgrund des unterschiedlichen Messprinzips ja auch kein Wunder wäre. Die Daten werden in beiden Fällen genauso dargestellt wie von der jeweiligen Auswertesoftware ausgegeben. Als einzige Anpassung wurden die Beschleunigsungsdaten des RDAS von g in m/s^2 umgerechnet.



Gruß
Reinhard

Hypothese (?):
Der Abgasstrahl beschleunigt die Luft in seiner Umgebung und führt zu einer schnelleren Strömung der Luft entlang und unter der Rakete, als die Fluggeschwindigkeit, was zu einem Unterdruck dort führt.
Bei Brennschluss strömt die umgebende Luft wieder in diesen Niederdruckbereich und erzeugt die abfallende Baro-Flanke.
Evtl. erfolgt dies so stark, dass unter der Rakete kurz ein relativer Überdruck entsteht (etwa wie Donner durch Blitz entsteht), der die Rakete nochmal kurz beschleunigt (kleine g-Peaks).
Dass die g-Peaks nicht mit dem angezeigten Druckausgleich zusammenfallen, liegt an der Verzögerung durch den Bohrungsquerschnitt.

Gruß

Dino

Hi,

hier mal ein paar Videos wi man das sehen kann. Teilweise wird es natürlich durch die Startrampe begünstigt:

http://www.youtube.com/watch?v=2rXtG3vfAlA

http://www.youtube.com/watch?v=jYp1lwKTDhQ&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=DFG0P5KCBrw&feature=related

Bei dem letzten Video kann man sehen wie der Staub auf dem Boden mit gerissen wird.
Okay, im allgemeinen fällt der Effekt doch schecher aus als ich dachte, es wird nicht so extrem der Dampf mit gerissen.

Gruß

Neil

Hi,

ich habe mir nochmal die Kurve von Dany genau angeschaut. Bei t=0 wo der Motor auf touren kommt, sieht es so aus, als ob plötzlich die Höhenkurve des RDAS ins negative geht. Das bedeutet der Druck steigt. Das könnte mit einem rutschenden Fallschirm (die Fallschirmkammer ist über der Sensorkammer) erklärt werden.
Bei der Stelle wo der die RDAS und SALt Kurve ansteigen wechselt das Vorzeichen der Beschleunigung. Das bedeutet Brennschluß. Es könnte der Fallschirm nach vorne gerutscht sein und einen Druckabfall erzeugt haben.
Also scheint dieses Phenomen durch eine undichte Stelle zwischen Messkammer und Fallschirmkammer erklärbar zu sein.

Gruß

Neil

Ja, der erste Druckabfall (= grössere scheinbare Höhe) könnte durch dieses Drahtzuführungs-Loch erklärbar sein (--> Loch wird für nächsten Flug abgedichtet).

Aber was ist mit dem Druckanstieg (= kleinere scheinbare Höhe) bei 2.4 sek ? Denn dieser scheinbare Abstieg der Rakete wurde vom SALT als Apogee detektiert und hätte bei ca. 100m/s (=grüne Kurve, nicht auf den Screenshots komplett zu sehen) den Fallschirm ausgeworfen ?

Geändert von Dany am 07. Juni 2008 um 16:29

Zitat:

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Original geschrieben von Dany
Ja, der erste Druckabfall (= grössere scheinbare Höhe) könnte durch dieses Drahtzuführungs-Loch erklärbar sein (--> Loch wird für nächsten Flug abgedichtet).Aber was ist mit dem Druckanstieg (= kleinere scheinbare Höhe) bei 2.4 sek ?

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Wenn ich auf die Beschleunigungskurve schaue, dann fällt diese unmittelbar vor dem Peak bei 1,8s stark ab. Sieht für mich wie Brennschluß aus. In dem Fall rutscht halt wieder irgendein "Kolben" in dieser Rakete. Übrigens zeigt die Beschleunigungskurve am Höhepunkt des barometrischen Peaks auch zwei auffällige Beschleunigungsspitzen. Beides scheint mir mehr als nur ein Zufall zu sein.

Zitat:

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Denn dieser scheinbare Abstieg der Rakete wurde vom SALT als Apogee detektiert und hätte bei ca. 100m/s (=grüne Kurve, nicht auf den Screenshots komplett zu sehen) den Fallschirm ausgeworfen

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Nun, man muß natürlich die Rakete mit der gebotenen Sorgfalt bauen und Preppen und dabei auf die verwendete Technik achten. Ebensowenig wie man den hier öfter bemühten Überschallflug mit Balsaholzflächen angehen sollte, ebensowenig sollte man den barometrischen Höhenmesser in einer Rakete verwenden, wo unterwegs die Innereien fröhlich auf und ab schunkeln wie im Kölner Karneval. Und wenn man so baut, dann muß man halt mit verlängerter Sperrzeit fliegen. 3 Sekunden hätten hier wohl gereicht, und der SALT hätte selbst diese Rakete problemlos geborgen.

Wenn ich mir die barometrische Kurve des RDAS so ansehe, dann fällt mir diese Zappeligkeit auf, mit der das Signal ständig rauf- und runter geht. Das könnte zu den legolandartigen Stufen passen. Welche Auflösung hat dieser barometrische Sensor denn, 8 Bit? Und welchen Messbereich deckt das ab, 4 Kilometer?

Hi,

guckst du hier: http://www.aedelectronics.nl/rdas/files/manual.pdf
Auf Seite 7 findest du die technischen Daten von dem Gerät. Druckbereich 20-105 kPa in 0,09 kPa Auflösung. Ich komme auf ca. 10 Bit. Jetzt kannst du ja mal ausrechnen welche Höhe 20kPa entsprechen.

Gruß

Neil

Hallo Peter,

das ist das Bitrauschen des ADCs. Der RDAS verwendet, soweit ich das beurteilen kann, den internen 10bit ADC des µCs. Bei einer Auflösung von ca. 8m und einer Samplingrate von 200Hz ändert sich im Schnitt das Signal um weniger als ein Bit zw. 2 Messungen (oder die Rakete ist wirklich schnell). In Verbindung mit dem elektronischen Rauschen steigt daher über mehrere Samples hinweg die Wahrscheinlichkeit immer mehr dass der Wert um ein Bit kippt, was man schön im Übergangsbereich sieht (zuerst einzelne Ausreißer nach oben, dann wildes Hin und Her und zum Schluss immer seltenere Ausreißer nach unten). Da dies ein statistischer Vorgang ist kann man sich das Phänomen übrigens zu Nutze machen und mit der Mittelung mehrerer Werte die Auflösung erhöhen. Wäre die Messung perfekt und auch der Druckverlauf ganz stetig würde man hingegen nur eine Treppenlinie sehen.

Die SALT Kurve ist aus mehreren Gründen "schöner". Einerseits produziert der 12bit ADC des SALT niedrigere, und damit weniger auffällige Stufen. Andererseits kaschiert die relativ niedrige Samplingrate des SALTs sein Bitrauschen. Würde man aus den RDAS Daten nur alle 200ms ein Sample rauspicken sähe die Kurve auch viel glatter aus. Ich weiß nicht inwiefern der RDAS ein Multisampling betreibt, aber ein 16faches Multisampling auf allen 8 Kanälen des RDAS schafft der interne ADC eines AVR, wie er im RDAS Tiny verbaut ist, bei 200Hz nicht mehr. Ich vermute hier also auch einen Vorteil des SALTs.

Was beim Betrachten der Kurven auffällig ist, selbst bei 200Hz sind die diversen Zacken in der Kurve noch ziemlich spitz. Man könnte mit einer höheren Samplingrate also durchaus noch mehr aus der Sensorik rausholen.

Den Druckverlauf der Erdatmosphäre in "Bodennähe" kann man vereinfacht durch ein Halbierung des Drucks alle 5,5km beschreiben. Demnach kippt das letzte Bit eines 8-Bitters in 44km Höhe, das eines 10-Bitters in 55km Höhe (bei einer Auflösung von zuletzt 5,5km). In der Praxis spielen da weder die Hochatmosphäre noch der Sensor mit. Die meisten Sensoren die nicht speziell für Vakuumapplikationen entwickelt wurden schaffen nicht weniger als 100mbar die man ca. bei 18km erreichen wird.

@Dany
Hat deine Bullpuppy ein serielles Bergungssystem? Die Daten sehen zumindest so aus für mich.

Gruß
Reinhard

Geändert von Reinhard am 09. Juni 2008 um 00:43

Hallo,

auf Grund der vielen Vermutungen und Unterstellungen zum Thema SALT hoffe ich, daß mir an dieser Stelle Gelegenheit gegeben wird, einiges klarzustellen. Ich versuche mich so deutlich auszudrücken, daß mir nicht jedes Wort im Mund herumgedreht wird.
Ich hoffe, daß sich jeder an die Zitate erinnern kann und ich nicht ausführlicher werden muß.

Zitat:

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Das ist auch keine praxisnahe Messung. Du hast in der Messkammer keine schnelle Strömung, keinerlei dynamische Effekte, keine Schockwellen, nichts dergleichen. Darum sind Messungen in der Messkammer von nur sehr begrenztem Nutzwert und beschränken sich auf den Nachweis der Sensorfunktion unter einigermassen stetigen Verhältnissen (welche niemand anzweifelt).

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stimmt nicht. Gerade die Zacken (also zunehmender Druck) in der Aufstiegsphase mit unterschiedlich langer Dauer habe ich oft erzeugt und genau untersucht. Anstiegsgeschwindigkeiten wurden ebenfalls weit über praktisch erreichbare Werte getestet (z.B. 1000m/s).

Zitat:

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Auch wie sie mit allfälligen einzelnen Spikes (eine einzelne Messung die schief gegangen ist) umgeht.

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mein ADC hat "no missing codes". Fehlende Messwerte hatte ich noch nie beobachtet. Da fast am oberen Bereich des ADCs (ca. 4 V) gemessen wird, wäre ein fehlender Wert (auch bei einem oversampling von 16) sofort aufgefallen.

Zitat:

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Die Zacken sollten aber die Auswertung des Ereignis1 = Apogee = unser wichtigstes Event bei der Raketenbergung nicht aus dem Tritt bringen. Kannst Du den Algorithmus ev. nochmals erklären ? Ev. kann hier dem Prinzip noch etwas nachgeholfen werden um das System SALT ein wenig User- und Bau-Fehler unempfindlicher zu machen ?

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stimmt. In der Praxis habe ich allerdings noch nie eine derart riesige Anomalie beobachtet, wie bei Danny's Flug, deshalb habe ich bisher keinen Bedarf gesehen. Das Problem dürfte sich durch eine kleine Änderung am Modell aber beseitigen lassen.
Trotzdem werde ich meiner Gipfelpunkterkennungs-Statemachine noch einen Vergleich gönnen, dann wird der SALT auch so eine Anomalie wegstecken.

Zitat:

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Den Motor möchte ich sehen, der eine Rakete starten kann und der dann mitten in der Antriebsphase dafür sorgt, dass die Höhe kurzzeitig wieder abnimmt.

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Ich habe das damit verbunden, daß sich z.B. ein Fallschirm ständig hin und her bewegt (durch die unterschiedlichen Beschleunigungen) und dabei Druckschwankungen auslöst. Wenn die Kammer zum SALT nicht dicht ist, könnte es solche Effekte geben. Wenn das Verbindungsstück als Membran mit dem Hybrid mitschwingt, könnte das allerdings mit einer Abdichtung auch nicht gelöst werden.

Zitat:

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Sobald es in die Nähe der Schallmauer geht hat man es mit Druck-Anomalien (Schockwellen -> kurzzeitige Druckanstiege) zu tun welche eine rein barometrische Höhenmessung zur Detektierung des Gipfelpunktes verleiten können.

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Doch - auf Grund des Höhenzuwachses weiß der Prozessor wie schnell das Modell gerade noch geflogen ist (horizontalen Flug ausgeschlossen), kann also ausschließen, daß der Gipfelpunkt demnächst erreicht wird. Dazu muß nur eine statemachine für den Überschallflug implementiert werden. Dasselbe Prinzip ist auch für die Gipfelpunktannäherungsbestimmung verwendbar. Insofern kann man schon exakt am Gipfelpunkt auslösen.

Zitat:

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Ich finde es schwierig wenn es nicht "erlaubt" ist, die naheliegendste Fehlerquelle anzusprechen. Etwas mehr Distanz kann hier nicht schaden, eine kritische Frage ist nicht gleich (negative) Kritik an der Sache sondern kann auch dazu beitragen, einen möglichen Fehler zu finden.

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Ich habe mich 5 Jahre sehr intensiv mit dem Thema beschäftigt und unzählige Versuche und Überlegungen angestellt und viele Kurven gesehen. Berechtigt das, daß man dann auf lässig aufgestellte Behauptungen genervt reagiert. Es gibt eben schon mehre Möglichkeiten, einen Effekt zu erklären und muß nicht sofort das Meßsystem verdächtigen.

Zitat:

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Der Test startete nach dem ersten Peak (2 Entlüftungslöcher verschlossen und am 3. gesaugt).

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Im Flugschreibermodus startet die Aufzeichnung nach dem Einschalten des SALT, da ist kein Saugen notwendig.

Zitat:

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Da Dany's Modelle strukturell über jeden Zweifel erhaben sind (Du musst nicht annehmen, das glasfaserverstärkte Phenol-Körperrohre nachgeben), müssen wir denn (rhetorisch gefragt) annehmen, dass ein SALT nur <5g verkraftet?

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Jürg, ich dachte bisher, daß das Widerstandsmoment auch noch von der Wandstärke abhängt :-).
Ich hoffe, daß ich in nicht zu ferner Zukunft Flugkurven von Flügen mit >50 G zeigen kann und daß dann der SALT immer noch funktioniert.

Zitat:

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Ebensowenig ist ein I366 ein besonders extremer Antrieb.

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Ich kenne eure Motoren weder von der Leistung noch Bezeichnung. Das nächste mal nehme ich mir mehr Zeit und schaue mir die Kurven besser an. Ich bin davon ausgegangen, daß das wieder so eine professionelle Rakete ist.

Zitat:

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Hier sind wir wieder bei der zugrunde liegenden Frage, ob der Höhenmesser "ohne zu denken" die anliegenden Daten auswerten soll, oder ob nicht doch ein "state of the art" Filtermechanismus (Stichwort "Kalman") eingesetzt werden sollte um sie auszuscheiden.

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Für eine Filterfunktion bei Modellen, die einigermaßen die Bedingungen für barometrisch messende Systeme erfüllen, sehe ich immer noch keine Notwendigkeit. Ich würde es aber sofort implementieren, wenn ich davon überzeugt wäre. An bestimmten Stellen, wie z.B. der automatischen Anpassung an die Startplatzhöhe benutze ich eine derartige Filterung.

Zitat:

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0.6 Sekunden "Blindzeit" des SALT heisst auch, dass der Schirm immer 0.6 Sekunden zu spät kommt. Das geht besser!

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Wieso ist der SALT dabei blind? Ich entscheide nur anhand der Messwerte, die mit 2m ausreichend hoch aufgelöst sind.
Wenn es Bedarf gibt, implementiere ich die Funktion für den Überschallflug. Wieso dauert dieser Übergangsbereich so lange?

Zitat:

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... faselt einer der noch nie eine Ueberschall Rakete in Händen gehalten, geschweige denn selber gebaut oder geflogen hätte...

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Ich glaube, Peter hatte schon eine, nur war die Lebensdauer zu kurz (kleiner Spaß)